絮凝效果:在水处理过程中,聚合氯化铝水解产生的多核羟基铝配合物带有大量正电荷,这些正电荷能够中和水中胶体微粒表面的负电荷,使胶体脱稳。同时,通过吸附架桥作用,使脱稳后的微粒相互聚集形成较大的絮体,从而便于沉淀或过滤去除。例如,在处理含藻类的景观水时,它可以有效地将藻类等悬浮颗粒絮凝,使水变得澄清。
适用 pH 范围:适用的 pH 范围为 6 - 9。在这个 pH 区间内,聚合氯化铝能够稳定地发挥絮凝作用。当 pH 值超出这个范围时,其水解平衡会受到影响,导致絮凝效果下降。
对温度的敏感性:在水温较低时,水解和聚合反应的速度会减慢,从而影响絮凝效果。不过,它在一定程度上仍然可以发挥作用,但需要适当增加投加量来达到预期的处理效果。
聚合氯化铁:
絮凝效果:聚合氯化铁水解产生的多核羟基铁配合物同样可以通过电荷中和与吸附架桥作用使胶体颗粒凝聚。此外,铁离子本身具有一定的氧化性,在某些情况下可以与水中的还原性物质(如部分有机物)发生氧化还原反应,有助于去除水中的有机污染物,这是聚合氯化铁相较于聚合氯化铝在性能上的一个优势。例如,在处理含有酚类有机物的工业废水时,聚合氯化铁可以通过氧化还原反应部分降解酚类物质,同时将其絮凝去除。
适用 pH 范围:聚合氯化铁适用的 pH 范围一般较宽,在 4 - 11 之间都能有较好的絮凝效果。在酸性条件下,铁离子的水解更容易进行,有利于絮凝反应的开展;在碱性条件下,它也能通过形成铁的氢氧化物沉淀来辅助絮凝过程。
对温度的敏感性:和聚合氯化铝类似,温度对聚合氯化铁的絮凝效果也有一定影响,但相对它在低温环境下的性能下降幅度较小。因为铁离子的水解反应受温度影响程度相对铝离子的水解反应稍小一些。
应用领域
聚合氯化铝:主要用于生活饮用水、工业用水和各种污水的处理。在生活污水处理中,用于去除污水中的悬浮固体、部分有机物和微生物等,使污水达到排放标准。在工业用水方面,常用于造纸、印染等行业的水处理,以提高水质的澄清度和降低浊度,满足生产工艺的要求。
聚合氯化铁:更适用于工业废水处理,尤其是含有重金属、有机物等复杂污染物的废水。例如,在电镀废水处理中,聚合氯化铁可以通过絮凝和沉淀作用去除电镀废水中的重金属离子(如铬、镍等),同时对废水中的有机物也有一定的去除能力。在化工、矿山等行业的废水处理中也有广泛应用。
生产工艺和成本
生产工艺:
聚合氯化铝:常见的生产方法有铝土矿法、氢氧化铝法等。铝土矿法是将铝土矿经过破碎、焙烧等预处理后,用盐酸浸出,然后经过水解、聚合等反应生成聚合氯化铝;氢氧化铝法是以氢氧化铝为原料,与盐酸反应后进行聚合反应得到产品。
聚合氯化铁:是通过氯化铁溶液的水解和聚合反应来制备。在制备过程中,要控制好反应条件(如温度、pH 值等),以确保生成合适分子量和结构的聚合氯化铁。
成本:
聚合氯化铝:成本主要受铝原料价格影响,由于其生产工艺相对成熟,市场价格较为稳定,在一般水处理应用中成本相对较低。
聚合氯化铁:成本受铁原料价格和生产工艺复杂程度的影响。在某些情况下,由于其对特殊水质的处理优势,即使成本稍高,也会被优先选用。